2018-09-24发表2022-08-14更新Redis 4.x系列19 分钟读完 (大约2906个字)

Redis 4.x系列(三)：Redis 数据类型之String、List

　　Redis 与关系数据库不同，不是以表的模式来存储数据，无法使用 SQL 来操作 Redis 数据，而是直接使用 API 发送命令来操作目标数据。

　　Redis 支持的数据类型与不同与关系数据库, Redis 支持的数据类型有String, List, Set, Hash, Sorted set, Bitmap, HyperLogLog, 具体使用参考Redis 数据类型, 官网：介绍 Redis 数据类型和抽象。　

String

String 字符串类型是 Redis 的基本数据类型，是二进制安全的，可以包含任何类型的数据，如媒体文件或序列化的对像数据。值最大可存 512 MB 数据。可以使用其它命令来对 String 数据做更复杂的操作。

set/get：设置存储键值对,根据键获取值。
strlen：根据键获取值的长度。
append：末尾追加。
setrange：从指定索引位开始覆盖。
getrange：返回字符串子串，由偏移量(索引位) start 和 end 确定(两者都包括)
setnx：键不存在时设置。
mset：一次批量设置多个键值对。
mget：根据多个键一次获取多个对应的值。

set/get

set/get 是 Redis 操作数据的最基本命令。 set 用于设置键值对, 存储键值对数据, 成功返回 OK；get 根据键获取值, 不存在返回**(nil)**。

set 语法：set key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

NX：键不存在时设置值；XX：键存在时设置值

127.0.0.1:6379> set nickName HelloKitty ex 5
OK
127.0.0.1:6379> get nickName
"HelloKitty"
127.0.0.1:6379> get nickName
(nil)

get 语法：get key

127.0.0.1:6379> get email
(nil)
127.0.0.1:6379> set email hello@163.com
OK
127.0.0.1:6379> get email
"hello@163.com"

strlen

strlen：返回字符串长度

语法：strlen key
示例：

127.0.0.1:6379> set name "Trump"
OK
127.0.0.1:6379> strlen name
(integer) 5
127.0.0.1:6379> strlen home
(integer) 0

append

append：字符串末尾追加字符串,返回新字符串长度

语法：append key value
示例：

127.0.0.1:6379> set address Shenzhen
OK
127.0.0.1:6379> append address Baoan
(integer) 13
127.0.0.1:6379> get address
"ShenzhenBaoan"

setrange

setrange：覆盖字符串的一部分，索引起始位是 0，从指定索引位开始，返回新字符串长度。

语法：setrange key index value
示例：

127.0.0.1:6379> set welcome "Hello World!"
OK
127.0.0.1:6379> setrange welcome 6 China
(integer) 12
127.0.0.1:6379> get welcome
"Hello China!"

getrange

返回 key 处的字符串值的子字符串，由偏移量 start 和 end 确定（两者都包括在内）。可以使用负偏移以便从字符串的末尾开始提供偏移。所以**-1表示最后一个字符，-2**表示倒数第二个字符，依此类推。该API通过将结果范围限制为字符串的实际长度来处理超出范围的请求。

语法：GETRANGE key start end
示例：

redis> SET mykey "This is a string"
"OK"
redis> GETRANGE mykey 0 3
"This"
redis> GETRANGE mykey -3 -1
"ing"
redis> GETRANGE mykey 0 -1
"This is a string"
redis> GETRANGE mykey 10 100
"string"
redis>

setnx

setnx：仅在键不存在时设置，等同于 set命令的 NX选项
若键已存在，那么 set 命令会覆盖该键对应的值，若不希望已存在的键的值被覆盖，可以使用 setnx 命令(键不存在时 set)，用于原子性、仅在键不存在时设置键的值。如果设置成功，返回 1，若键已存在，则返回 0，且不覆盖原来的值。

语法：setnx key value
示例：

127.0.0.1:6379> set age 23
OK
127.0.0.1:6379> setnx age 25
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setnx address "Shenzhen"
(integer) 1

键已存在返回 0；不存在则返回 1，值设置成功

setex

setex 相当于 set 包含过期时间的简写。

语法：setex key seconds value
示例：

127.0.0.1:6379> setex name 5 HelloKitty
OK
127.0.0.1:6379> get name
"HelloKitty"
127.0.0.1:6379> get name
(nil)

mset

mset：设置多个键值对,在一次通信中设置。

语法：mset key value [key value ...]
示例：

1 2	127.0.0.1:6379> mset key1 value1 key2 value2 key3 value3 OK

mget

mget：一次获取多个值,在一次通信中设置。

语法：mget key [key ....]
示例：

127.0.0.1:6379> mget key1 key2 key3
1) "value1"
2) "value2"
3) "value3"

使用mset 和 mget命令来一次性地设置和获取多个健的值，是在一次通信中执行，可以节省网强行开销。

incr

如果 set 的 value 值是个整数(integer)，可使用 incr对该键进行自增操作。

语法：incr key
示例：

127.0.0.1:6379> set age 20
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 21
127.0.0.1:6379> set price 22.3
OK
127.0.0.1:6379> incr price
(error) ERR value is not an integer or out of range

object encoding key

object encoding key：查看编码方式, Redis 使用了三种不同的编码方式来存储字符串对象,并会根据每个字符串的值自动决定所要使用的编码方式：

int：用于能够使用 64 位有符号整数表示的字符串。
embstr：用于长度小于或等于 44 字节的字符串；此编码在内存使用和性能方面更有效率。
raw：用于长度大于 44 字节的字符串。

示例：

127.0.0.1:6379> set age 20
OK
127.0.0.1:6379> object encoding age
"int"
127.0.0.1:6379> set name Tom
OK
127.0.0.1:6379> object encoding name
"embstr"
127.0.0.1:6379> set str "Strings are the most basic kind of Redis value. Redis Strings are binary safe"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding str
"raw"

List

list 列表能够存储一组有序的字符串(元素)，因此可用作栈或队列，在 Redis 中与键相关联的值可以是字符串组成的列表。一个列表最多可存储 2 的 32 次方减 1 个元素。可以对列表两端插入(push)和弹出(pop)。

两个特点：

列表中的元素是有序的。可以通过索引下标获取某个元素或某个索引范围的元素列表。
列表中的元素是可重复的。

使用场景：

lpush + lpop = Stack(栈)
lpush + rpop = Queue(队列)
lpush + ltrim = Capped Collection(有限集合)
lpush + brpop = Message Queue(消息队列)

List索引下标，从左到右分别是 0 到 N-1，但从右到左分别是 -1 到 -N。

Redis 中的列表更像 Java 中的 linkedlist，插入和删除操作非常快，时间复杂度是 O(1)，但索引定位很慢，时间复杂度是 O(N)。

List 列表索引定义：从左到右，起始索引是 0，最后位索引是 (N个元素 - 1)。

lpush：左插入，排在最左端。
rpush：右插入，排在最右端。
linsert：在指定元素的前后位置插入。
lpop：删除最左端一个元素。
rpop：删除最右端一个元素。
ltrim：删除索引范围之外的元素。
lset：设置指定索引元素的的值。
lrange：获取列表元素，可根据索引位范围进行查询。
lindex：获取索引位的值，根据指定的索引位查询。
llen：获取列表长度。
lrem：删除指定值的元素。

Redis 内部使用 quicklist 存储列表对像，有两个配置项可选：

list-max-ziplist-size：一个列表条目中一个内部节点的最大大小，通常使用默认值。
list-compress-depth：列表压缩策略。当列表很长时，最可能被访问的是位于列表两端的数据，可使用此参数进行调优，获得更好的压缩比。

插入元素

list 插入操作命令有 lpush，rpush，linsert，插入成功后返回列表的长度，如果向一个不存在的键插入元素， Redis 将首先创建空列表并将其与键关联，无需人工为一个键初始化一个空列表；Redis 也会自动值为空列表的键。

lpush：左插入，将元素添加到列表的左端, 最后插入的排在最前面。

语法：lpush key value [value ...]
示例：

127.0.0.1:6379> lpush hot_product product1 product2 product3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange hot_product 0 -1
1) "product3"
2) "product2"
3) "product1"

rpush：右插入，将元素添加到列表的右端, 最后插入的排在最后面。

语法：rpush key value [value ...]
示例：

127.0.0.1:6379> rpush cold_product pro1 pro2 pro3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange cold_product 0 -1
1) "pro1"
2) "pro2"
3) "pro3"

linsert：前后插入，将元素插入到表的支点/枢轴元素之前或之后。

语法：linsert key BEFORE|AFTER pivot value
示例：

127.0.0.1:6379> linsert cold_product after pro2 pro2-1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> lrange cold_product 0 -1
1) "pro1"
2) "pro2"
3) "pro2-1"
4) "pro3"

查看列表

lrange
lrange：查看列表元素，可根据索引位范围进行查询,。

语法：lrange key start_index end_index //end_index 包含自身
示例：0 到 -1表示整个列表。

127.0.0.1:6379> lrange hot_product 0 -1
1) "product3"
2) "product2"
3) "product1"

lindex
lindex：查看索引位的值，根据指定的索引位查询。

语法：lindex key index
示例：

127.0.0.1:6379> lindex hot_product 0
"product3"
127.0.0.1:6379> lindex hot_product 1
"product2"
127.0.0.1:6379> lindex hot_product 2
"product1"
127.0.0.1:6379> lindex hot_product 3
(nil)

删除元素

当删除的键不存在时，返回(nil)。

lpop：从左删除一个，从列表的左端删除第一个元素,返回删除的元素值。

语法：lpop key
示例：

# lpop 从左端开始删除
127.0.0.1:6379> lrange hot_product 0 -1
1) "product3"
2) "product2"
3) "product1"
127.0.0.1:6379> lpop hot_product
"product3"
127.0.0.1:6379> lpop hot_product
"product2"
127.0.0.1:6379> lpop hot_product
"product1"
127.0.0.1:6379> lpop hot_product
(nil)

rpop：从右删除一个，从列表的右端删除第一个元素,返回删除的元素值。

语法：rpop key
示例：

# rpop 从右端开始删除
127.0.0.1:6379> lrange cold_product 0 -1
1) "pro1"
2) "pro2"
3) "pro2-1"
4) "pro3"
127.0.0.1:6379> rpop cold_product
"pro3"
127.0.0.1:6379> rpop cold_product
"pro2-1"
127.0.0.1:6379> rpop cold_product
"pro2"
127.0.0.1:6379> rpop cold_product
"pro1"
127.0.0.1:6379> rpop cold_product
(nil)

ltrim：删除索引范围外，删除多个元素，只保留索引范围内的元素, 索引范围之外的元素删除。

语法：ltrim key start_idx end_idx
示例：

# ltrim 只保留索引范围内的元素
127.0.0.1:6379> rpush hot_products product1 product2 product3 product4 product5 product6
(integer) 6
127.0.0.1:6379> lrange hot_products 0 -1
1) "product1"
2) "product2"
3) "product3"
4) "product4"
5) "product5"
6) "product6"
127.0.0.1:6379> ltrim hot_products 2 4
OK
127.0.0.1:6379> lrange hot_products 0 -1
1) "product3"
2) "product4"
3) "product5"

lrem：从列表中找到等于 value 的元素进行删除。

语法：lrem key count value
count的值分三种情况，大于 0 表示从左到右删除 count 元素；等于 0 是删除所有；**小于 0 **表示从右到左删除 count 绝对值个元素。
示例：

# 添加元素
127.0.0.1:6379> lrange user_list 0 -1
1) "user3"
2) "user4"
3) "user2"
4) "user2"
5) "user5"
6) "user4"
7) "user3"
8) "user2"
9) "user1"
127.0.0.1:6379> lrem user_list 0 user2
(integer) 3
127.0.0.1:6379> lrange user_list 0 -1
1) "user3"
2) "user4"
3) "user5"
4) "user4"
5) "user3"
6) "user1"

lset：设置值，设置列表中指定索引位置元素的值。

语法：lset key index value
示例：

# lset 设置指定索引位元素的值
127.0.0.1:6379> lrange hot_products 0 -1
1) "product3"
2) "product4"
3) "product5"
127.0.0.1:6379> lset hot_products 1 product_apple
OK
127.0.0.1:6379> lrange hot_products 0 -1
1) "product3"
2) "product_apple"
3) "product5"

阻塞删除

LPOP和RPOP命令有对应的阻塞版本：BLPOP 和 BRPOP,也是从列表最左端或右端弹出元素；当列表为空时，阻塞命令将客户端阻塞。使用阻塞命令必须指定一个以秒为单位的超时时间，表示最长等待几秒。当超时时间为零时，表示永久等待。

阻塞特性在任务调度场景中非常有用，多个任务执行程序等待任务调度程序分配任务，任务执行程序只需对列表使用 BLPOP或BRPOP，每当调度程序把新任务插入到列表中，任务执行程序之一便会获取到该任务。
示例：

# worker-1：阻塞
127.0.0.1:6379> brpop job_queue 0
# worker-2：阻塞
127.0.0.1:6379> brpop job_queue 0

# 分配任务
127.0.0.1:6379> lpush job_queue task1

# worker-1：先阻塞先获取到任务(弹出)
1) "job_queue"
2) "task1"
(32.18s)

# 再分配任务
127.0.0.1:6379> lpush job_queue task2
127.0.0.1:6379> lpush job_queue task3

# worker-2：获取到任务(弹出)
1) "job_queue"
2) "task2"
(32.96s)

# 查看任务
127.0.0.1:6379> lrange job_queue 0 -1
1) "task3"